由2019江苏卷19题的研究引发的思考

江苏 徐 军

在高考“化学工业流程题”中，常用(NH4)2CO3溶液或NH4HCO3溶液或NH4HCO3和NH3·H2O混合溶液作沉淀剂沉淀金属阳离子，三种沉淀剂沉淀的产物都是难溶的碳酸盐，使用不同沉淀剂的依据是什么，常常会使我们产生困惑，针对这一问题，结合今年江苏卷19题，本文作一深入探讨。

一、高考题的链接

【例1】(2019·江苏卷·19节选)实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：

(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为____________________；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是____________________________。

(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60～70℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是_________________

(3)温度过高，(NH4)2CO3分解

本题是以工业废渣为原料，实验室制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体为背景，设计实验流程图，所考查的问题是以真实工业生产情境为依据编制的。这类试题可以看成是以沉淀剂制备难溶碳酸盐，并同时得到副产品，属于常见的题型，在各地高考试题中都有体现。为了能深度理解命题者对这类试题的命意的依据，以2019江苏卷19题考查的工业生产情境的问题为依据，作深层次探讨，从而拓宽我们的视野。

二、问题的提出

1.对NH4HCO3溶液和NH3·H2O混合生成(NH4)2CO3做理论上的探讨：

氨水和NH4HCO3混合溶液中存在下列平衡：

由①+②-③得④：

2.对(NH4)2CO3溶液中离子的存在做理论上的探讨：

由①+②-③得：

3.(NH4)2CO3固体存在吗？

【结论】不存在真正意义的(NH4)2CO3固体和溶液，用(NH4)2CO3溶液作沉淀剂只是命题者的臆想。

4.NH4HCO3作为沉淀剂原因的探讨：

为什么不用……